低能耗双层数据分发模型在无线传感器网络中的应用

"低能耗无线传感器网络路由算法的研究与应用" 无线传感器网络是由大量微型传感器节点构成的自组织网络，这些节点通常具有有限的能源供应，因此，如何有效地管理和利用节点能量，以延长网络整体寿命，成为了无线传感器网络路由算法设计的核心问题。本文提出的“低能耗路由器算法1”（An Energy2based Two-Tier Data Dissemination Model，简称E2TTDD），旨在解决这一关键挑战。 E2TTDD算法基于双层数据分发模型，设计了一个能有效降低能量消耗的策略。在该算法中，考虑到节点的能量约束，它采用了对角线结构，利用局部选择来确定在源节点到最近汇聚节点（sink node）连线的两侧平行区域内进行数据传播的节点。这种方法减少了中间节点的转发次数，从而降低了整个网络的能量开销。 具体来说，E2TTDD算法首先选取源节点到汇聚节点的对角线作为基础结构，然后在对角线两侧的区域中，通过一种局部选举机制选择最优的数据传播节点。这些节点负责收集来自其他节点的信息，并将数据高效地传送到汇聚节点，而无需所有节点都参与通信，显著降低了能量消耗。 通过在Matlab环境中进行性能模拟，E2TTDD算法显示出了优异的节能效果，其能量消耗低于原有的两层数据分发（TTDD）算法，从而提高了网络的生存时间。此外，E2TTDD算法还具有良好的可扩展性，随着网络规模的增长，其节能优势仍然保持，这使得该算法适用于大规模的无线传感器网络。 关键词：无线传感器网络；路由器；双层结构；能量消耗；汇聚节点 EEACC分类：6150P（表示该研究属于通信系统、网络与信息传输领域） E2TTDD算法是针对无线传感器网络中节点能量限制问题的一种创新解决方案，通过优化数据传播路径和策略，实现了更低的能量消耗和更长的网络生命周期。这种算法对于构建可持续、高效的无线传感器网络具有重要意义，尤其适用于环境监测、军事侦察等需要长期运行的场景。